| 研究課題/領域番号 |
21H01093
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
隅田 土詞 京都大学, 理学研究科, 助教 (80624543)
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| 研究分担者 |
安達 俊介 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (80835273)
鈴木 惇也 京都大学, 理学研究科, 助教 (90795014)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2023年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | ダークマター / ダークフォトン / マイクロ波 / 電波観測 / CMB / 宇宙背景放射 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Hidden-Photon Cold Dark Matter (HP-CDM)の探索を、宇宙背景放射(CMB)の異方性測定技術を応用して行う。HP-CDM は金属中で通常の電磁場と弱く相互作用し、金属面と垂直にHP-CDM の質量に相当する周波数を持つ電波が放射される。この電波を観測するアンテナを複数用意し、それらのアンテナの信号を周期的に切り替えて測定を行うことで、実験系のノイズなどを相殺しながら、HP-CDM の偏極方向に感度を持つ測定を行うことができる。これによって HP-CDM 探索の質量領域をおしひろげる。
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| 研究成果の概要 |
ダークフォトン(DP)が金属中で実光子に転換して生じる電波信号の大きさの方向依存性を見ることで、DPの偏極とその方向依存性に対する感度を有する探索を行うことを最終目的としつつ、初期段階の測定として、スペクトラムアナライザーを用いて幅広い質量領域にわたっての探索を行った。10-18 GHz帯において、DPと通常光子の結合定数に対して世界最高となる上限を設定し、この結果を出版した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究のために、CMB の温度異方性を測定するための技術を応用した測定手法を行いた。また測定の高速化のために5G などで用いられている高速通信技術を応用する手法の開発を行った。これらのことにより、他の研究分野と知見を共有し、研究の進展に対する相乗効果を得ることができた。また通信技術を通して社会へのフィードバックも機体できる。
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